Что такое фрикционный демпфер?

Фрикционный демпфер — это устройство, которое использует трение для гашения сил, возникающих при землетрясении. Впервые они были использованы в 1930-х годах, но после Второй мировой войны считались устаревшими. В этой статье мы обсудим типы фрикционных демпферов, принципы их работы и примеры. Также мы обсудим их применение в сейсмическом проектировании.

Фрикционные демпферы

Фрикционные демпферы снижают силу ударов. Они также известны как демпферы Андре Хартфорда. Они были популярны в 1930-х годах, но после войны считались устаревшими. Однако существует альтернативный тип фрикционного демпфера, который может более эффективно снижать удары. Фрикционные демпферы полезны не только в случае аварии, но и в других целях.

Фрикционный демпфер работает, поглощая энергию, которая передается от одного элемента к другому. Это достигается путем регулирования величины силы, приложенной к каждому элементу. Сила трения, создаваемая пьезоэлектрическим приводом, составляет 90% от ожидаемого значения. Демпфер также обладает высокой устойчивостью к изменениям температуры окружающей среды, несмотря на то, что он прошел более 12 000 циклов испытаний.

Фрикционные демпферы могут использоваться во многих различных областях применения и являются идеальным выбором для предотвращения повреждений, вызванных землетрясениями. Они состоят из стальных пластин, которые движутся в противоположных направлениях и разделены прокладками из материала фрикционных накладок. Трение между двумя скользящими поверхностями преобразует механическую энергию в тепловую, что снижает вибрацию конструкции.

Проблемы, связанные с фрикционными амортизаторами

Фрикционные демпферы — это устройства, используемые для уменьшения количества движений между двумя фрикционными элементами. Они обычно изготавливаются из чугуна и требуют частого осмотра, регулировки и обслуживания. Чугунные фрикционные демпферы особенно подвержены коррозии. Кроме того, эти устройства часто используются в открытых средах, куда может проникнуть вода.

Одной из проблем, связанных с фрикционными демпферами, является то, что они производят высокий уровень шума во время работы. Этот шум может быть весьма неприятным и может повлиять на структуру увлажняемого объекта. Кроме того, эти демпферы также передают высокочастотные вибрации через демпфируемую конструкцию, что может повлиять на целостность конструкции. Настоящее изобретение направлено на создание устройства и способа демпфирования трения, не требующего особого обслуживания, для использования в конструкциях, которые подвергаются вибрациям. Он также призван обеспечить улучшенную реакцию энергии колебаний и устойчивость к износу.

Фрикционные демпферы состоят из нескольких компонентов. Первый узел крепится к тросу с помощью хомута 9. Второй узел представляет собой ортогональный элемент с установленными на нем двумя фрикционными элементами.

Применение фрикционных демпферов в сейсмостойком проектировании.

Распространенным методом проектирования конструкций, устойчивых к сейсмическим волнам, является использование фрикционных демпферов. Демпферы используются для управления реакциями смещения конструкций. Их можно спроектировать с использованием процедуры проектирования, которая определяет желаемый коэффициент демпфирования и силу трения. Процедура проектирования также может быть проверена с помощью анализа временной динамики.

Фрикционные демпферы рассеивают большое количество энергии, которая в противном случае могла бы повредить другие части конструкции. Количество энергии, рассеиваемой демпфером, зависит от его расположения в конструкции и силы землетрясения. За счет максимального размещения фрикционных демпферов в критических местах конструкцию можно сделать более жесткой и выдержать нагрузки, вызванные сейсмической активностью. Фрикционные демпферы обычно используются в сейсмостойком проектировании, а также в небоскребах и других зданиях по всему миру.

Эти демпферы могут уменьшить ускорение целых этажей здания. Они также помогают уменьшить смещение ненесущих элементов внутри здания. Фрикционные демпферы могут снизить ускорение на целых 50%.

Примеры фрикционных демпферов

Фрикционные демпферы могут снизить уровень вибрации в механических системах. Они относительно дешевы и могут использоваться для минимизации уровня шума во многих приложениях. Фрикционные демпферы обычно включают внутреннюю поперечную стенку и канальные элементы с парой фрикционных каналов. В некоторых конструкциях каждый канал имеет соответствующий фрикционный клин, принимаемый соответствующим каналом трения. Фрикционные демпферы также могут характеризоваться внутренней боковой стенкой, образующей тупой угол с поперечной стенкой.

Для разных целей используются различные типы фрикционных демпферов. Например, фрикционные демпферы с достаточным зазором в пятне контакта часто используются в системах демпфирования железнодорожных тележек и для лопаток турбин с бандажами. Хотя двумерные модели трения сомнительны с точки зрения точности, они полезны для изучения реакции демпфера в различных направлениях.

Фрикционный демпфер используется для гашения вибраций, вызванных землетрясениями. Он работает, выделяя тепло для рассеивания энергии. Этот тип демпфера широко используется в зданиях для предотвращения повреждений от землетрясений. Помимо использования в строительных конструкциях, фрикционные демпферы широко используются в транспортном секторе.